改性水性聚氨酯及其粘接性能
丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展
丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展丙烯酸酯改性水性聚氨酯（Waterborne Polyurethane Modified with Acrylic Acid Ester）在近几年中引起了广泛的关注。
它具有优异的性能和广泛的应用领域，是一种有潜力的高性能材料。
本文将对丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展进行综述，从合成方法、性能调控以及应用领域三个方面进行阐述。
一、合成方法丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成方法主要有两种：乳化聚合法和分散聚合法。
乳化聚合法是通过将水溶性聚氨酯与丙烯酸酯在乳化剂存在下进行共聚反应得到。
此方法具有简单、操作方便、反应温度低等优点，合成的产品分散性好、性能稳定。
而分散聚合法则是通过将聚氨酯与丙烯酸酯分散在共溶剂中共同聚合得到。
此方法可控性好，可以通过改变反应条件来调控产品性能。
二、性能调控丙烯酸酯改性水性聚氨酯的性能可以通过改变聚氨酯段的结构以及调整丙烯酸酯的添加量来进行调控。
聚氨酯段的结构对材料的力学性能、热稳定性和抗水性能有着重要影响。
起硬段物中低分子量杂链段的引入可以改善力学性能，增强材料的耐磨性和拉伸强度。
而丙烯酸酯的添加可以改善水性聚氨酯的柔软性、耐磨性和耐化学性能。
此外，可以通过调整反应条件和配比来控制水性聚氨酯的粒径大小，进而调控粒子分散性和粘度。
三、应用领域丙烯酸酯改性水性聚氨酯在涂料、胶黏剂和封堵剂等领域具有重要的应用价值。
在涂料领域，丙烯酸酯改性水性聚氨酯可以用于喷涂涂料、木器涂料和工业涂料等。
它具有优异的附着力、硬度和耐候性，且不含有机溶剂，对环境友好。
在胶黏剂领域，丙烯酸酯改性水性聚氨酯可用于水性胶黏剂、纸张粘合剂和电子封装材料等。
它具有良好的粘接性能、拉伸强度和抗黏性，可满足不同应用场景的需求。
在封堵剂领域，丙烯酸酯改性水性聚氨酯可用于混凝土修补、管道封堵和地下工程封堵等。
它具有优异的粘接性能、流变性能和耐水性能，可在复杂的工程环境下有效封堵。
综上所述，丙烯酸酯改性水性聚氨酯在合成方法、性能调控和应用领域等方面取得了一定的研究进展。
水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展
水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展水性聚氨酯胶粘剂是近年来在胶粘剂领域中备受关注的一种新型材料，其具有环保、优良的性能和广泛的应用前景，因此受到了国内研究者的广泛关注和研究。
本文将对水性聚氨酯胶粘剂国内研究进展进行综述，以期为相关研究提供参考和指导。
一、水性聚氨酯胶粘剂的基本性能水性聚氨酯胶粘剂是一种以水为分散介质的聚氨酯胶粘剂，其具有以下基本性能：1. 环保性：水性聚氨酯胶粘剂不含有机溶剂，不产生挥发性有机化合物（VOCs），符合环保要求，适合现代环保意识的需求。
2. 耐候性好：水性聚氨酯胶粘剂在各种恶劣环境下的耐候性能好，具有优异的耐水性、耐油性和耐化学品腐蚀性，因此适用于一些特殊场合的使用。
3. 粘接性能优良：水性聚氨酯胶粘剂具有优异的粘接性能，不仅可以粘接多种基材，而且在低温、高湿等条件下仍能保持较好的粘接性能。
4. 施工性好：水性聚氨酯胶粘剂在施工过程中不含有毒有害物质，不产生刺激性气味，施工方便、安全。
5. 广泛的应用前景：水性聚氨酯胶粘剂可广泛应用于纺织品、皮革、木材、金属、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等材料的粘接，具有广阔的市场前景。
1. 水性聚氨酯胶粘剂的合成方法水性聚氨酯胶粘剂的合成方法是该领域的关键研究方向之一。
国内研究者通过改进聚氨酯的合成工艺和改良配方，逐渐实现了水性聚氨酯胶粘剂的高效合成。
研究者采用预聚体法合成了具有优异性能的水性聚氨酯胶粘剂，提高了产品的性能指标和降低了成本。
2. 水性聚氨酯胶粘剂的性能改进水性聚氨酯胶粘剂的性能改进是国内研究的重点之一。
研究者通过改变水性聚氨酯的结构和分子量、添加特定的助剂等手段，提高了水性聚氨酯胶粘剂的粘接强度、耐水性、耐热性等性能，使其更加适合各种特定的应用场合。
3. 水性聚氨酯胶粘剂的应用研究水性聚氨酯胶粘剂的应用研究是国内研究的重要方向之一。
研究者针对不同的应用领域，如纺织品、皮革、木材、金属、塑料等材料的粘接需求，进行了一系列的应用研究。
水性聚氨酯胶黏剂改性方法分析[论文]
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水性聚氨酯胶黏剂的改性方法分析摘要：水性聚氨酯胶黏剂具有优良的化学黏结力，简便的粘结工艺，稳定性好，抗低温等优点，但是它自身具有一定的缺点。
水性聚氨酯胶黏剂初黏力较低、耐水性相对较差、硬度低等缺点。
为解决这些问题，我国的科研机构及科研人员不断加强对水性聚氨酯胶黏剂改性方法的研究，并取得了一定的成就。
本文主要介绍了一些水性聚氨酯胶黏剂的改性方法，并对其优缺点进行对比，以找出各种改性方法的适用领域，研究其发展趋势。
关键词：水性聚氨酯胶黏剂改性方法水性聚氨酯是一种把水当作分散介质的聚氨酯体系。
水性聚氨酯胶黏剂的溶剂为水，具有无污染，无毒性，良好的相容性，优良的机械性能，容易改性等优点，因而被当作环保型涂料和胶黏剂而得到广泛的应用。
尽管水性聚氨酯胶黏剂有很多的优点，但是仍然无法避免出现不足之处。
水性聚氨酯胶黏剂的成膜速度相对较慢，初黏力较低等缺点，另外水性聚氨酯胶黏剂还存在着较差的耐水性和耐溶剂性，硬度较低，手感不佳等缺点。
因此，多年来我国的研究机构和研究人员都对水性聚氨酯胶黏剂的改性进行深入研究，旨在提高水性聚氨酯的性能，改进不足，扩大应用领域。
目前，国内外的水性聚氨酯胶黏剂改进方法主要有环氧树脂改性、有机硅改性、丙烯酸改性、纳米材料改性等。
一、国内外水性聚氨酯胶黏剂的研究现状及存在的问题水性聚氨酯胶黏剂虽然无毒环保，但是其在具体的使用当中仍然存在着许多的问题，有待进一步的改进。
1.1固含量相对较低当前我国的水性聚氨酯胶黏剂中固含量比较低，大多数仅仅占30%左右，致使水性聚氨酯胶黏剂的干燥速度降低，同时运输费用增高。
提高其固含量，有利于提高它的干燥速度，但是这通常又会引起黏度过大，乳液分散相对困难，降低稳定性等问题。
如何解决这些问题，是研究者们的一个重要课题。
1.2 固化速度相对较慢因水性聚氨酯胶黏剂的分散介质是水，而水的挥发速度和干燥速度比较慢，这导致水性聚氨酯胶黏剂的固化速度变慢，增加了能量的消耗，同时生产效率也有了很大的降低。
高性能水性环保聚氨酯胶粘剂及施工工艺
高性能水性环保聚氨酯胶粘剂及施工工艺目前，世界合成胶粘剂发展的趋势突出表现为环保和高性能化[1]。
随着环保法规的日趋严格，各发达国家大力研制水性胶粘剂。
由于水性聚氨酯胶粘剂的综合性能优越，在各类水性胶粘剂中独树一帜，近年来受到国内外的广泛关注，特别是高性能水性聚氨酯胶粘剂的开发研究已成为热点课题。
1、水性聚氨酯水性聚氨酯是配制水性聚氨酯胶粘剂的基础物质和关键组分，它的性能直接决定胶粘剂的最终性能。
根据粒子所带电荷种类，水性聚氨酯可分为阴离子，阳离子，非离子三种类型。
水性聚氨酯的制备一般是先合成一定分子量的聚氨酯预聚体，然后在剪切力作用下将预聚体分散在水中。
目前其制备方法以亲水单体扩链、自乳化法为主(所谓亲水单体扩链法)，即在聚氨酯预聚体的分子结构中引入亲水性扩链剂，所得聚合物无需外加乳化剂就能直接分散于水中形成水性聚氨酯。
亲水单体扩链法的合成工艺有溶剂法、预聚物分散水中扩链法、熔融分散缩聚法等。
早在四、五十年代，水性聚氨酯已有少量的研究，但由于贮存稳定性差等原因，这项研究工作进展不大，直到1972年德国Bayer公司正式将聚氨酯水分散液作为皮革涂料后，才开始迅速发展[8]。
据报道，1992年至1997年间水性聚氨酯的年平均增长率为8％[9]。
我国从70年开始研究水性聚氨酯，近年来研究工作也十分活跃[10]。
研制工作具有以下特点：(1)从产品结构来看，主要是乳液型，水溶性次之，胶乳型则不常见。
(2)从原料来看，多元醇主要用聚醚型，聚酯型次之，聚碳酸酯极少见。
异氰酸酯的品种更少，只有TDI，HDI、MDI仅见报道。
扩链剂多用醇类，胺类较少使用。
(3)从制备方法及种类来看，一般是自乳化，羧酸型、阴离子体系；外乳化，磺酸型，季铵盐型乳化体系较少；熔融分散，固体自发分散法等则未涉及。
(4)从理论与应用角度来看，着重应用开发，理论研究很少。
欲配制高性能水性聚氨酯胶粘剂，必须制备高性能水性聚氨酯。
大多数水性聚氨酯主要是线性热塑性聚氨酯，由于其涂膜没有交联，分子量较低，因而耐水性，耐溶剂性，胶膜强度等性能还较差。
水性聚氨酯的制备及改性方法
水性聚氨酯的制备及改性方法1.原料准备：制备水性聚氨酯的主要原料包括聚醚、聚酯、异氰酸酯、链延长剂、分散剂和稳定剂等。
聚醚和聚酯可以通过聚合反应得到，异氰酸酯则可以通过对二异氰酸酯与胺类化合物的反应制备得到。
2.排列反应：将原料按照一定的配方比例加入反应釜中，首先进行排列反应。
排列反应是将异氰酸酯与聚醚或聚酯进行反应，生成预聚体。
在反应过程中，需要添加催化剂来促进反应的进行。
3.中和反应：排列反应后，需要进行中和反应。
在中和反应中，将异氰酸酯和胺类化合物进行反应，生成水性聚氨酯。
中和反应是将异氰酸酯中的异氰基与胺类化合物中的氨基进行化学反应，生成封链所需的尿素键。
中和反应需要在适当的温度下进行，并添加催化剂来加速反应的进行。
4.分散：在中和反应完成后，需要将生成的聚氨酯溶液分散到水中。
可以通过机械剪切、超声波分散等方法将聚氨酯溶液细分散于水中，形成稳定的水性聚氨酯分散体系。
在分散过程中，可以添加适量的分散剂和稳定剂，以提高分散体系的稳定性。
5.改性：(1)添加改性剂：可以向水性聚氨酯中添加改性剂，如增塑剂、助剂等，以调节聚合物的性能。
(2)添加交联剂：可以向水性聚氨酯中添加交联剂，如异氰酸酯交联剂、聚醚二异氰酸酯交联剂等，以提高聚合物的耐磨性和耐化学性。
(3)添加填充剂：可以向水性聚氨酯中添加填充剂，如无机填料、有机填料等，以改善聚合物的机械性能和耐热性能。
(4)进行交联反应：可以通过热固化或紫外固化等方法对水性聚氨酯进行交联反应，以提高聚合物的耐磨性和耐化学性。
6.应用：改性后的水性聚氨酯可用于涂料、胶黏剂、纺织品、皮革等领域。
在涂料领域，水性聚氨酯因其环保性能和优良的耐化学性能，逐渐取代传统的有机溶剂型聚氨酯涂料。
在胶黏剂领域，水性聚氨酯因其良好的粘接性能和耐候性，被广泛应用于胶水、胶带等产品中。
总之，水性聚氨酯的制备和改性方法主要包括原料准备、排列反应、中和反应、分散和改性等步骤。
通过选择合适的原料和改性方法，可以获得具有良好性能的水性聚氨酯产品，满足不同领域的应用需求。
水性聚氨酯及其改性方法
随着各国环保法规的确立和环保意识的增强，传统的溶剂型涂料中的挥发性有机化合物（VOC)的排放越来越受到限制。
因此，开发低污染环保型的水性涂料、粉末涂料、高固含量涂料和光固化涂料已成为开发的主要方向。
水性聚氨酯(PU）涂料具有良好的物理机械性能和优良的耐寒性.但是,由于单一PU乳液存在自增稠性差，固含量低，乳胶膜的耐水性差，光泽性较差，机械强度不及丙烯酸树脂，且成本较高等缺陷,其应用受到一定的限制。
而聚丙烯酸酯（PA）乳液具有较好的耐水性、物理机械性能和耐候性能，故PU和PA在性能上具有互补性.所以将聚氨酯乳液与聚丙烯酸酯乳液复合制备水性聚氨酯一聚丙烯酸酯(PUA)复合乳液,兼有聚氨酯乳液和聚丙烯酸酯乳液的优良特性，成本较低，具有较好的应用前景.利用有机硅和有机氟对水性聚氨酯进行改性，将各自优点融合起来，突出了环保和高效的特点，获得了更优的特性，因而得到人们的广泛关注与快速发展。
有机硅材料具有耐高低温、耐老化、耐臭氧、电绝缘耐燃、无毒、无腐蚀和生理惰性等优异性能,因而是聚氨酯改性产品的理想材料。
另外，由于氟原子半径小，电负性强、碳氟键键能高,因此赋予了氟涂料极好的利紫外线和核辐射性、柔韧性，优良耐磨性，低表面能，高抗张强度，高电阻率和高耐候性，含氟的聚氨酯树脂涂料就是一种可常温固化的具优异性能的涂料品种。
1.2 水性聚氨酯概述聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称。
凡是在高分子主链上含有许多重复的—NHCOO—基团的高分子化合物通称为聚氨基甲酸酯（Ployurethnae，简称PU）。
通常所说的聚氨酯系由二元或多元有机异氰酸酯与二元或多元醇化合物（聚醚多元醇或聚酯多元醇）相互反应而得的，其大分子主链是由玻璃化温度低于室温的柔性链段和玻璃化温度高于室温的刚性链段嵌段而成的依据聚氨酯材料的本身结构，可以分为体形与线形,一般由于所用原料官能团数目的不同，可以合成体形或线形结构的高分子，如当有机异氰酸酯和多元醇化合物均为二官能团时,即可得到线形结构得高聚物，若其中之一种或两种,部分或全部具有三个及三个以上官能团时则得到体形结构的聚合物，由于聚合物的结构不同，性能也不一样,利用这些性质,聚氨酯类聚合物可以用在橡胶、塑料、纤维、涂料、猫合剂、皮革、染整纺织等方面[1]。
水性聚氨酯的制备及改性方法
聚氨基甲酸酯（polyurethane），简称聚氨酯（PU），是分子结构中含有重复氨基甲酸酯（-NHCOO-）结构的高分子材料的总称。
聚氨酯一般由二异氰酸酯和二元醇或多元醇为基本原料经加聚反应而成，根据原料的官能团数不同，可制成线形或体形结构的聚合物，其性能也有差异。
聚氨酯具有良好的力学性能、粘结性能及耐磨性等，在各领域得到了广发应用。
由于溶剂型聚氨酯的溶剂为有机物，具有挥发性，不仅污染环境，而且对人体有害。
在人们日益重视环境保护的今天以及环保法规的确立，溶剂型涂料中的有机化合物的排放量受到了严格的控制，因此，开发污染小的水性涂料已成为研究的主要方向。
水性聚氨酯（WPU）具有优异的物理机械性能，其不含或含有少量可挥发性有机物，生产施工安全，对环境及人体基本无害，符合环保要求。
其生产方法分为外乳化法和内乳化法，外乳化法又称强制乳化法，由使用这种方法得到的乳液稳定性较差，所以使用较少。
目前使用较多的是内乳化法，也称自乳化法，即在聚氨酯分子链上引入一些亲水性基团，使聚氨酯分子具有一定的亲水性，然后在高速分散下，凭借这些亲水基团使其自发地分散于水中，从而得到WPU。
然而，亲水基团的引入在提高聚氨酯亲水性的同时却降低了它的耐水性和拒油性。
为了改善其耐水性和拒油性，通常是将强疏水性链段引入聚氨酯结构之中。
有机硅、有机氟由于其表面能低和热稳定性好受到人们的重视，已经得到了广泛应用。
同时利用纳米材料来提高涂膜的光学、热学和力学性能。
纳米改性WPU 完美地结合了无机物的刚性、尺寸稳定性、热稳定性及WPU的韧性、易加工性，纳米改性WPU为涂料向高性能化和多功能化提供了崭新的手段和途径，是最有前途的现代涂料研究品种之一。
[1]1.2 水性聚氨酯的基本特征及发展历史1937年德国的Otto Bayer博士首次将异氰酸酯用于聚氨酯的合成。
直到1943年德国科学家Schlack在乳化剂或保护胶体存在的情况下，将二异氰酸酯在水中乳化并在强烈搅拌下加入二胺，首次成功制备了水性聚氨酯。
水性聚氨酯材料
水性聚氨酯材料水性聚氨酯材料是一种新型的环保型高分子材料，它具有优异的性能和广泛的应用领域。
水性聚氨酯材料以水作为溶剂，不含有机溶剂，具有低挥发性和低毒性，对环境和人体健康无害，是一种绿色环保的材料。
本文将从水性聚氨酯材料的性能特点、制备工艺、应用领域等方面进行介绍。
一、水性聚氨酯材料的性能特点。
1. 环保性，水性聚氨酯材料以水为溶剂，不含有机溶剂，不会产生挥发性有机化合物，对环境无污染，符合环保要求。
2. 耐候性，水性聚氨酯材料具有优异的耐候性，能够在室外环境下长期使用而不发生老化、褪色等现象。
3. 耐化学性，水性聚氨酯材料具有良好的耐化学性，能够抵抗酸碱、溶剂等化学物质的侵蚀，具有较强的耐腐蚀性。
4. 耐磨性，水性聚氨酯材料具有良好的耐磨性，能够承受一定的摩擦和冲击而不易损坏。
5. 耐温性，水性聚氨酯材料具有较高的耐温性，能够在一定温度范围内保持稳定的性能。
6. 耐水性，水性聚氨酯材料具有良好的耐水性，能够在潮湿环境下长期使用而不发生变形、腐蚀等现象。
二、水性聚氨酯材料的制备工艺。
水性聚氨酯材料的制备工艺主要包括原料准备、反应制备、加工成型等步骤。
其主要原料包括聚醚多元醇、异氰酸酯、交联剂、助剂等。
制备工艺流程一般包括以下几个步骤：1. 原料准备，将所需的聚醚多元醇、异氰酸酯、交联剂、助剂等原料按一定配方准备好，保证原料的质量和比例。
2. 反应制备，将聚醚多元醇、异氰酸酯等原料按一定比例混合，在一定条件下进行反应，生成水性聚氨酯树脂。
3. 加工成型，将制备好的水性聚氨酯树脂进行加工成型，可以通过涂覆、浸渍、喷涂、注塑等方式进行加工成各种形状的制品。
三、水性聚氨酯材料的应用领域。
水性聚氨酯材料具有广泛的应用领域，主要包括涂料、胶粘剂、印刷油墨、合成革、纺织品涂层、建筑防水材料等。
具体包括以下几个方面：1. 涂料，水性聚氨酯涂料具有优异的耐候性、耐磨性和耐化学性，广泛应用于汽车、家具、建筑等领域。
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改性水性聚氨酯及其粘接性能综述了水性聚氨酯的改性方法，包括环氧树脂改性、丙烯酸酯改性、有机硅改性、有机氟改性、纳米材料改性、复合改性。
比较了各种改性方法的优缺点，指出了水性聚氨酯胶粘剂所存在的问题，展望了水性聚氨酯胶粘剂改性发展趋势。
标签：水性聚氨酯（WPU）；胶粘剂；改性聚氨酯（PU）是在高分子链的主链上含有重复的氨基甲酸酯键结构单元（—NHCOO—）的高分子化合物，具有成膜强度高、柔韧性好、粘附力强，良好的耐磨、耐水、耐化学药品等优点，广泛应用于涂料、胶粘剂、油墨等领域[1～4]。
随着环境保护压力的增大，溶剂型聚氨酯胶粘剂应用受到限制。
WPU胶粘剂具有不燃、气味小、不污染环境、节能等优点[5～7]，正面临前所未有的发展机遇。
1 水性聚氨酯改性WPU主要是线性热塑性高分子，由于分子间缺乏交联，分子质量较低，所以WPU存在干燥速度慢、耐水耐溶剂性差和胶膜力学强度低等缺点[8，9]。
为了改善WPU胶的综合性能，扩大应用领域，必须对其进行改性。
1.1 环氧树脂改性环氧树脂具有一系列优良的性能[10]。
用环氧树脂改性WPU可以形成各种性能新颖的材料。
环氧树脂改性方式主要有3种：机械共混、接枝共聚和环氧开环共聚。
Fu等[11]以1，4-丁二醇（BDO）和二羟甲基丙酸（DMPA）为扩链剂，合成了环氧树脂改性WPU乳液。
实验结果表明，当环氧树脂E20质量分数为8%时，改性乳液具有更好的综合性能，胶膜的机械性能和热稳定性更好。
由此环氧树脂改性的WPU乳液制得的胶粘剂能够满足汽车内饰胶的需求。
Xi等[12]以甲苯二异氰酸酯（TDI）和聚丙烯乙二醇2000（PPG）为原料与环氧树脂反应制备互穿聚合物网络PU胶粘剂。
考查了环氧树脂含量对PU胶的形态结构、导电性、热稳定性和粘接性能的影响。
结果表明，环氧树脂能改善PU胶的形态结构，提高胶膜的热稳定性和粘接强度。
1.2 丙烯酸酯改性利用丙烯酸酯改性聚氨酯乳液主要有物理共混和共聚改性2种方法。
其中共聚乳液制备方法包括：①共混交联法，即PU乳液和PA乳液共混后，外加交联剂进行交联；②乳液共聚法[13]，一般在聚氨酯链中引入不饱和双键，再利用双键与丙烯酸酯共聚，得到PUA共聚乳液；③核壳聚合法[14]，先合成聚氨酯种子乳液，再与丙烯酸酯乳液聚合，形成具有核-壳结构的PUA复合乳液；④互穿网络（IPN）合成法[15]，聚氨酯乳液和丙烯酸酯乳液在分子水平上相互渗透，形成互穿聚合物网络（IPN）的PUA复合乳液。
Peruzzo等[16]以不同含量的丙烯酸酯单体与末端含有C=C双键的聚氨酯高分子链进行乳液聚合反应，合成一系列PUA复合材料。
同时，采用共混改性法制备PU/PA共混乳液。
从材料形态和胶膜性能等方面对2种不同改性乳液进行对比。
结果发现，PUA共聚体系中随着丙烯酸酯含量的增加，乳液粒径和胶膜的性能发生非线性的变化；而物理共混乳液的性能随着丙烯酸酯含量的增加，性能从聚氨酯到丙烯酸酯发生渐进变化。
Athawale等[17]分别合成了具有核壳结构的PU/AC复合乳液和具有互穿网络结构（LIPN）的杂化乳液，并对2种乳液的理化性质和热力学性能进行比较。
结果发现，随着丙烯酸酯单体的加入，2种乳液的粒径都增大。
具有核/壳结构的复合乳液具有较好的理化性质和热力学性能，并且达到了分子水平的均匀性。
该研究在涂料和胶粘剂方面具有很高的应用价值。
1.3 有机硅改性有机硅化合物分子主链是Si-O-Si链，兼有有机化合物和无机化合物的特性。
这种独特的结构使其具有低表面张力、低温柔顺性、高温稳定性等一系列优异的性能[18]。
用有机硅改性WPU可弥补WPU耐水解性差的缺陷，提高其综合性能。
有机硅改性WPU已广泛应用于涂料[19]、胶粘剂和密封剂[20]等领域。
Lee等[21]以1，6-己基二异氰酸酯（HDI）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、聚四亚甲基醚二醇（PTMG）、二羟甲基丙酸（DMPA）等为原料，通过预聚体混合过程合成了一系列柔顺的有机硅改性水性聚氨酯脲（WBPU）。
考查了聚二甲基硅氧烷（PDMS）含量对胶膜性能的影响。
结果发现，随着PDMS在WBPU中所占摩尔分数的增加，WBPU胶膜的贮能模量、拉伸强度、断裂伸长率、硬度和形状保持率都降低，耐水性和形状恢复率增加。
这不仅仅归因于PDMS的柔软性、疏水性、较低的机械性能，还在于WBPU中多组分的相分离和混合而形成了多种相界面。
Zhu等[22]先以TDI、聚丙烯乙二醇、二羟甲基丙酸、三乙胺等为原料合成了聚氨酯，再通过不同分子质量的仲羟基封端聚硅氧烷（PTMS）与聚氨酯反应，得到了硅氧烷改性聚氨酯（PSU）。
研究发现，随着PTMS分子质量的增加，PSU 的分子质量和黏度减小，胶膜的相分离程度增大，乳液平均粒径为110～330 nm。
还发现PSU乳液的表面张力与PTMS的用量和分子质量的变化没有明显关联。
其原因可能是：当PTMS相对分子质量在2 000左右，用量高于5%后，共聚的硅氧烷富集在胶膜的表面。
Lai等[23]也曾做过类似的研究，他们发现，随着硅氧烷过量，改性WPU的耐水性和耐溶剂性反而降低。
1.4 有机氟改性有机氟是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的高分子化合物。
由于氟原子半径小、电负性强、可极化作用低，从而赋予有机氟材料独特的表面和光学性能，高的耐热性、耐化学药品性、耐候性等一系列优异性能[24]。
Yang等[25]以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚醚多元醇（PTMG1000）、2-全氟辛基乙醇（FEOH）等为原料合成了水性阳离子含氟聚氨酯（WCFPU）。
考查了其胶膜的结构、表面性质、机械性能、热力学性质和耐化学药品性。
可以得出：WCFPU胶膜有优异的机械性能、低表面能和良好的耐化学药品性，预计该产品的应用范围将非常广泛。
Liu等[26]采用本体聚合法合成了一系列主链含氟的热塑性聚氨酯（FTPU）。
为了提高FTPU的溶剂溶解性，以聚酯多元醇（PBA）和含氟聚合物（FPOA）作为软段。
考查了FPOA/PBA质量比和硬段含量对FTPU 机械性能的影响。
结果发现，当mFPOA/mPBA=30/70时，FTPU的拉伸强度和断裂伸长率分别高达36.6 MPa和1228.1%，并且具有高分子质量、高阻尼性能、高热稳定性、低表面张力。
氟的引入使FTPU的2相相容性更好，微相分离的趋势更明显。
经有机氟改性的WPU，含氟侧链取向朝外并且定向排列，在成膜的过程中氟原子处于胶膜的表面，从而有效地降低WPU的表面能，其耐水性和耐化学药品性得到提高。
由于氟的引入，使得WPU微相分离程度增加，力学性能也得到提高。
1.5 纳米材料改性纳米材料具有小尺寸效应、界面效应、光学效应、量子尺寸效应等特殊性质，这些纳米效应在改善涂膜的耐水性、耐候性，提高力学性能的同时，还给予涂层自清洁能力。
所以纳米改性WPU在环保型涂料[27]和胶粘剂[28]中大有可为。
纳米改性WPU的制备方法主要有：原位聚合法[29]、共混法、插层聚合法、溶胶-凝胶法等。
Yooh等[30]合成了石墨烯氧化物（iGO）改性WPU纳米复合材料。
考查了iGO对纳米复合材料的机械性能、动态力学性能和热力学性能的影响。
iGO作为多功能交联剂和补强剂引入到WPU中，并以共价键的形式与聚氨酯分子结合。
当iGO的用量为1%时，聚氨酯的拉伸强度、玻璃化温度和热稳定性都显著增强；当用量超过1%后，以上性能反而下降。
这可能是由于烯丙基发生了自动抑制作用。
Peng等[31]通过原位聚合法成功合成了WPU/硅镁土（AT）纳米复合材料。
考查了WPU/AT纳米材料的化学结构、形态、热学行为和机械性能。
有机改性的硅镁土均匀分散在WPU中，从而提高了WPU/AT纳米复合材料的热稳定性、拉伸强度和断裂伸长率。
纳米材料应用于WPU中常常会出现颗粒团聚现象，导致稳定性和分散性变差，所以控制好纳米材料的用量十分关键。
也可以对纳米材料进行表面改性，以提高其分散性。
1.6 复合改性单一的改性常常只能提高WPU某些性能，其综合性能往往并不能得到很大提高，为了制备综合性能优异的WPU材料，常常要进行复合改性。
即将多种改性剂如有机硅、丙烯酸酯、环氧树脂等有机地结合在一起，根据不同用途的要求、发挥其协同作用的优势，制备出高性能的WPU。
Xin等[32]以乙烯基单体作为稀释剂，含季铵盐基团的聚氨酯作为大分子乳化剂，合成了一系列阳离子氟化丙烯酸酯-聚氨酯复合乳液（PUFA）。
研究表明，含氟丙烯酸酯单体引入到了PUFA的分子链中；与纯PU相比，PUFA乳液粒径更小、粒径分布更窄、接触角变大、表面能降低；氟原子富集在PUFA胶膜的表面，使胶膜呈现出优异的表面性能；同时，PUFA乳液比纯PU具有更高的热稳定性。
Lu等[ 33]以大豆油-水性聚氨酯分散体为种子乳液，与乙烯基单体（苯乙烯和丙烯酸）反应，成功合成了乙烯基单体为核，大豆油-聚氨酯为壳的核-壳结构复合乳液。
与纯聚氨酯胶膜相比，该复合乳液的热稳定性和机械性能得到了显著提高。
胶膜的物理状态介于弹性聚合物与坚硬的塑性材料之间，这归因于在复合乳液里发生了接枝和交联现象。
2 水性聚氨酯胶粘剂存在的问题2.1 干燥速度慢WPU缺点之一是干燥速度慢。
可以利用下述方法提高其干燥速率：①提高固含量，如果将固含量提高到45%以上，在40～60 ℃的干燥速度可以大大提高，但同时也要把握好WPU乳液的稳定性。
②添加水溶性增稠剂，提高WPU的黏度，使干燥速度变快。
③使乳液中残留一些低毒的易挥发有机溶剂（如丙酮），也可以提高其干燥速度。
2.2 耐水性差WPU具亲水性，有时还含有水溶性高分子增稠剂，所以其耐水性不佳[34]。
改性方法主要有：交联改性[35]、优化复合、调节物料的种类和配比[36]等。
交联改性提高WPU的交联度，使水分难以扩散和渗入。
改变物料的种类和配比可以改善WPU的分子结构，提高其耐水性。
复合改性通过降低胶膜的表面张力，增大胶膜疏水性以提高其耐水性。
2.3 耐热性差WPU主要是线性大分子，其耐热性不够。
改性方法包括加入耐热性好的成分对WPU进行复合改性，如环氧树脂、丙烯酸酯、有机硅改性[37]。
交联改性也可提高其耐热性。
2.4 初粘性低可以通过引入增粘剂或采用树脂改性的方法制得具有良好初粘性的WPU胶粘剂。
3 结语近年来对水性聚氨酯进行改性研究已成为一大热点，改性的方法也日新月异。
通过对WPU的改性，产品的质量已经得到了显著的提高，但是面对各行各业的快速发展，对WPU胶粘剂性能的要求将更加苛刻。
今后研究热点和改性趋势主要集中在以下几个方面：（1）合成高固含量改性WPU；（2）利用天然高分子改性WPU；（3）加强复合改性WPU的理论研究；（4）利用无机纳米材料改性WPU。